我国将在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。“碳中和”是指CO₂的排放总量和减少总量相当。CO₂的资源化利用能有效减少CO₂排放。
（1）研究表明CO₂与CH₄在催化剂存在下可发生反应制得合成气：CO₂（g）+CH₄（g）⇌2CO（g）+2H₂（g）ΔH＞0。
①此反应的活化能Ea_（正）

＞

＞

Ea_（逆）（填“＞”、“=”或“＜”）。
②某温度下，向一恒容密闭容器中充入CO₂和CH₄发生上述反应，初始时CO₂和CH₄的分压分别为15kPa、20kPa,一段时间达到平衡后，测得体系压强增加了10kPa,则该反应的平衡常数K_p=

67

67

（kPa）²（结果保留两位有效数字，用平衡分压代替平衡浓度计算.分压=总压×物质的量分数）。
（2）电解法转化CO₂可实现CO₂资源化利用。电解CO₂制HCOOH的原理如图1。

①阳极区为该装置的

左

左

边（填“左”或“右”），电解一段时间后，溶液中的K⁺向

阴

阴

极区移动（填“阳”或“阴”）。
②写出CO₂还原为HCOO^-的电极反应式：

CO₂+

HCO

-

3

+2e^-=HCOO^-+

CO

2

-

3

CO₂+

HCO

-

3

+2e^-=HCOO^-+

CO

2

-

3

。
（3）CO₂催化加氢合成二甲醚是一种 CO₂转化方法，其过程中主要发生下列反应：
反应I：CO（g）+H₂（g）═CO（g）+H₂O（g）ΔH=+41.2k/mol
反应II：2CO₂（g）+6H₂（g）═CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）ΔH=-122.5kJ/mol
在恒压、CO₂和H₂的起始量一定的条件下，CO₂平衡转化率和平衡时CH₃OCH₃的选择性随温度的变化如图2。其中：CH₃OCH₃的选择性=

2

×

C

H

3

OC

H

3

的物质的量

反应的

C

O

2

的物质的量

×

100%
①温度高于300°C，CO₂平衡转化率随温度升高而上升的原因是

反应Ⅰ的ΔH＞0，反应Ⅱ的ΔH＜0，温度升高使CO₂转化为CO的平衡转化率上升，使CO₂转化为CH₃OCH₃的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度

反应Ⅰ的ΔH＞0，反应Ⅱ的ΔH＜0，温度升高使CO₂转化为CO的平衡转化率上升，使CO₂转化为CH₃OCH₃的平衡转化率下降，且上升幅度超过下降幅度

。
②220℃时，在催化剂作用下CO₂与H₂反应一段时间后，测得CH₃OCH₃的选择性为48%（图中A点）。不改变反应时间和温度，一定能提高程CH₃OCH₃选择性的措施有

增大压强（或使用对反应II催化活性更高的催化剂）

增大压强（或使用对反应II催化活性更高的催化剂）

。（ 填一条即可）